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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug, mit einer Scheibe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Ein besonderer Gefahrenpunkt für Verletzungen
von Fußgängern sind
die im Bereich der äußeren Ecken
eines Kraftfahrzeugs angeordneten Scheinwerfer. Bei einer Kollision
zwischen einem Fußgänger und
dem Kraftfahrzeug im Bereich der Scheinwerfer besteht die Gefahr,
dass der Fußgänger durch die
relativ harte Scheibe und/oder bei einem Zerspringen derselben durch
Splitter verletzt wird.
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Aus der
DE 27 27 517 A1 ist ein
Kraftwagen mit einem bei einem Unfall unter Energieabsorption einfahrbaren
vorderen Stoßfänger bekannt,
bei dem schutzbedürftige
Bauteile, wie z.B. Scheinwerfer und/oder Kühlergrill und dergleichen an
fahrzeugfesten Teilen schwenkbar derart gelagert sind, dass sie unter
direkter oder indirekter Einwirkung des nach hinten fahrenden Stoßfängers nach
hinten in eine ungefährdete
Stellung verschwenkt werden. Durch die beschriebene Bauart der Anordnung
von gefährdeten
Bauteilen im Bereich des Stoßfängers erfolgt
das Einfahren der Scheinwerfer in die geschützte Stellung derart, dass
der vordere Stoßfänger gegen
einen Puffer fährt
und im weiteren Verlauf der Verschiebung die Scheinwerfereinheit
nach hinten schwenkt.
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Des weiteren ist vorgesehen, dass
die schutzbedürftigen
Bauteile durch Federkraft in ihrer Normalstellung gehalten und gegen
die Federkraft verschwenkbar sind. Dies bewirkt, dass nach einem leichteren
Unfall die Stoßfängeranordnung
sowie die Scheinwerfereinheit von selbst wieder in ihre Normallage
zurückkehren.
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Aus der
DE 37 28 752 C1 ist ein
Frontscheinwerfer für
Kraftfahrzeuge bekannt, welcher eine Streuscheibe aufweist, die
zur Abdeckung einer Lichtaustrittsöffnung eines Reflektorgehäuses dient, und
die an diesem durch einen Befestigungsrahmen gehalten wird, und
die sich in Richtung der Reflektorgehäusetiefe nur am Reflektorgehäuse abstützt, das zumindest
in einem Abstützbereich
bei einem Aufprall nachgibt und den Weg für ein nachgebendes Eintauchen
der Streuscheibe in einen Reflektorgehäusehohlraum freigibt, ohne
dass der Befestigungsrahmen nachteilig verformt wird.
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Die Streuscheibe ist über einen
umlaufenden Lagerfuß in
Fahrzeuglängsrichtung
nach vorne an der Rückseite
des Befestigungsrahmens und entlang ihrem Außenumfang ebenfalls an diesem
angeklebt. In Richtung der Reflektorgehäusetiefe stützt sie sich mit dem Lagerfuß nur am
Reflektorgehäuse
ab, das aber zumindest in einem oberen, in Richtung der Fahrzeugquerachse
verlaufenden Abstützbereich
bei einem Aufprall bzw. einer größeren Krafteinwirkungen
nachgibt, so dass die Streuscheibe in den Reflektorgehäusehohlraum
gedrückt
werden kann und damit keinen verletzungsfördernden Widerstand bietet.
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Aus der
DE 38 02 104 A1 ist eine
Anordnung einer Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt,
welche ein an der Karosserie des Fahrzeugs nachgiebig abgestütztes Gehäuse zur
Aufnahme wenigstens einer Lampe aufweist. Bei einer von außen einwirkenden
Stoßbelastung
kann das Gehäuse
mit jedem Randbereich in einen karosserieseitigen Freiraum ausweichen.
An schließend
wird das Gehäuse von
einer Rückstellkraft
in die Normallage zurück
verlagert.
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Die Beleuchtungseinheit kann bei
einem Unfall auch größere Aufprallgeschwindigkeiten
schadlos überstehen,
wobei die Stoßbelastung
aus allen möglichen
Richtungen auf die Beleuchtungseinheit einwirken kann. Die Anordnung
kann zudem so ausgebildet werden, dass sie einen Großteil der
Stoßenergie
während
der Verlagerung der Beleuchtungseinheit in den Freiraum absorbiert.
In diesem Fall wird bei einem Unfall beispielsweise die von einer
Person auf die Beleuchtungseinheit ausgeübte Stoßbelastung herabgesetzt, wodurch
sich die Verletzungsgefahr vermindert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs so auszugestalten,
dass das Verletzungsrisiko einer Person, die mit dem Kraftfahrzeug
kollidiert, vermindert wird.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
unabhängigen
Anspruchs gelöst,
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
die Beleuchtungseinrichtung mit einer Scheibe, die unter einer in
Fahrzeuglängsrichtung einwirkenden
Kraft um eine quer und horizontal zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar
ist, so auszugestalten, dass die Scheibe unter einer in im wesentlichen
in Fahrzeuglängsrichtung
einwirkenden Kraft nach hinten verschwenkt wird und so die Folgen
eines Aufpralls für
einen mit dem Fahrzeug kollidierenden Fußgänger abmildert. Dies wird durch
eine Rahmenkonstruktion, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Rahmen,
erreicht, wobei die Scheibe am ersten Rahmen befestigt ist und dieser
an dem zwei ten Rahmen um die Schwenkachse verstellbar gelagert ist.
Der zweite Rahmen ist dabei an einem fahrzeugfesten Gehäuseteil
der Beleuchtungseinrichtung angeordnet.
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Besonders vorteilhaft ist bei der
beschriebenen Ausführungsform,
dass im Crashfall lediglich der erste Rahmen samt integrierter Scheibe
verstellt werden muss, was aufgrund des geringen Gewichts und der
damit einhergehenden geringen Trägheit
leicht möglich
ist. Dadurch wird gewährleistet,
dass auch geringere Anprallkräfte,
wie sie z.B. von Kindern und/oder kleineren Personen ausgeübt werden,
zu einem Verstellen bzw. zu einem Ausweichen der Scheibe und damit
zu einer das Verletzungsrisiko senkenden Reaktion der Beleuchtungseinrichtung führen.
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Des weiteren wird bei einem Aufprall
eine im Gehäuse
integrierte Leuchteinheit nicht verstellt. Dies bietet den Vorteil,
dass im Gegensatz zu herkömmlichen
Beleuchtungseinrichtungen, die bei einem geringen Anprall komplett
neu justiert werden müssen,
ein Nachjustieren in einer Fachwerkstatt entfällt und somit Kosten gespart
werden können.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Lösung ist
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Rahmen an
zur Schwenkachse parallel und davon beanstandet gelegenen Rahmenseiten über zumindest
ein sich in Schwenkrichtung erstreckendes Führungselement aneinander geführt sind.
Dem Führungselement kommt
dabei die Aufgabe zu, bei einem Verstellen des ersten Rahmens diesen
passgenau dem zweiten Rahmen zu zuführen. Ein Verkanten und/oder
Verwinden des ersten Rahmens kann somit vermieden werden, wodurch
die Funktionalität
der Erfindung gewährleistet
wird.
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Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform
kann vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Rahmen zumindest
ein Federelement angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein,
dass das Federelement zwischen den beiden zur Schwenkachse parallel
und davon beabstandet gelegenen Rahmenseiten angeordnet ist.
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Die Anordnung eines Federelements
bietet den Vorteil, bei einem Aufprall in elastischer Weise nachzugeben
und nach dem Aufprall den ersten Rahmen samt Scheibe selbstständig in
die normale Ausgangslage zurück
zu verfahren. Gemäß dem Hebelgesetz
ist die Anordnung des Federelements zwischen den beiden zur Schwenkachse
parallel und davon beabstandet gelegenen Rahmenseiten dabei am günstigsten.
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Entsprechend einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung kann
vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Rahmen zusätzlich oder
anstatt der oben genannten Blattfedern über eine Schenkelfeder verbunden
und bis zu einem öffnenden
Endanschlag spannbar sind. Der Schenkelfeder kommt dabei die Aufgabe
zu, die Blattfeder zu unterstützen
oder bei alleinigem Einsatz die in Öffnungsrichtung spannende Lage
des ersten und des zweiten Rahmens zu gewährleisten.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der erste und der zweite
Rahmen jeweils aus U-Profilen ausgebildet sind, wobei die U-Profile
am jeweiligen Rahmen so angeordnet sind, dass eine offene Seite des
U-Profils am ersten Rahmen der offenen Seite des U-Profils am zweiten
Rahmen gegenüber
liegt. Zweckmäßigerweise
korrespondiert dabei ein Außenmaß des zweiten
Rahmens mit einem Innenmaß des
ersten Rahmens derart, dass in zusammengeklapptem Zustand der erste
Rahmen den zweiten Rahmen aufnimmt.
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U-Profile besitzen ein großes Flächenträgheitsmoment
und sind deshalb besonders verwindungssteif, was im Crashfall Vorteile
bietet. Darüber hinaus
wird durch die beschriebene Ausbildung des ersten und des zweiten
Rahmens eine besonders kompakte und platzsparende Bauweise erreicht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und
aus den zugehörigen
Figurenbeschreibungen anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend
genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Die Figuren zeigen schematisch:
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1 einen
Querschnitt durch einen Endabschnitt eines Kraftfahrzeugs mit einer
erfindungsgemäßen Rahmenanordnung,
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2 eine
Rahmenanordnung in geöffnetem
Zustand,
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3 eine
Darstellung wie in 2,
jedoch in geschlossenem Zustand,
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4-7 jeweils eine Draufsicht
auf die Erfindung mit jeweils unterschiedlichen Blattfedern,
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8 eine
perspektivische Ansicht auf einen Ausschnitt des ersten Rahmens
als U-Profil,
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9 eine
Darstellung wie in 8,
jedoch bei aufgenommenem zweiten Rahmen, d.h. in geschlossenem Zustand.
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Gemäß 1 ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 22,
welche ein fahrzeugfestes Gehäuseteil 20,
eine darin integrierte Leuchteinheit 21 sowie eine Rahmenanordnung 1 aufweist,
in einen Endabschnitt eines im Übrigen
nicht dargestellten Kraftfahrzeugs integriert. Die Rahmenanordnung 1 bildet
einen äußeren Abschluss
der Beleuchtungseinrichtung 22 und weist einen ersten Rahmen 3 und einen
zweiten Rahmen 5 auf. An dem ersten Rahmen 3 ist
eine Scheibe 2, mit einer zur Stoßaufnahme und/oder -einleitung
ausgebildeten Kontur 19, befestigt.
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Der erste Rahmen 3 und der
zweite Rahmen 5 sind gemäß 1. bis 3 um eine Schwenkachse 9 schwenkverstellbar
aneinander gelagert, wobei der zweite Rahmen 5 an dem fahrzeugfesten
Gehäuseteil 20 der
Beleuchtungseinrichtung 22 befestigt ist. Der erste Rahmen 3 und
der zweite Rahmen 5 sind an jeweils einer Rahmenseite um
die sich durch diese Rahmenseiten erstreckende Schwenkachse 9 schwenkbar
miteinander verbunden. Im eingebauten Zustand ist gemäß den eben
gemachten Ausführungen
daher eine Schwenkbewegung des ersten Rahmens 3 von einer Öffnungsstellung
gemäß 1 und 2 in Richtung des zweiten Rahmens 5,
bis zu einer schließenden
Endstellung gemäß 3 möglich.
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An einer zur Schwenkachse 9 parallel
und davon beanstandet gelegenen ersten Rahmenseite 12 des
ersten Rahmens 3 ist zu mindest ein sich in Schwenkrichtung
erstreckendes Führungselement 4 angeordnet.
Prinzipiell ist auch eine Anordnung von mehreren Führungselementen 4, 4', wie in 2 dargestellt, möglich. Der
zweite Rahmen 5 besitzt für jedes am ersten Rahmen 3 angeordnete
Führungselement 4 eine
zugehörige
Führungsöffnung 11,
durch welche das jeweilige Führungselement 4 bzw. 4' während der
Schwenkbewegung geführt
wird. Die Führungselemente 4, 4' bewirken dadurch
während des
Schwenkvorgangs eine passgenaue Zuführung des ersten Rahmens 3
zum zweiten Rahmen 5.
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An einer quer zur Schwenkachse 9 verlaufenden
zweiten Rahmenseite 13 und dritten Rahmenseite 14 der
beiden Rahmen 3, 5 ist jeweils ein Schenkel einer
Schenkelfeder 8 angeordnet, welche die beiden Rahmen 3, 5 in
Richtung eines öffnenden Endanschlags
spannt. Der erste und der zweite Rahmen 3, 5 sind
gemäß 2 bei geschlossener Stellung
(vgl. 3) in einer parallelen
Lage. Denkbar ist jedoch aber auch eine Ausbildung der beiden Rahmen 3, 5 als
U-Profil (vgl. 8 und 9) sowie eine unterschiedliche
Querschnittsgröße der beiden Rahmen 3, 5 und
damit die Aufnahme des zweiten Rahmens 5 vom ersten Rahmen 3 in
zusammengeklapptem Zustand.
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Gemäß 3 befinden sich die beiden Rahmen 3, 5 in
der geschlossenen Stellung der Rahmenanordnung 1 in paralleler
Lage und die Führungselemente 4 bzw. 4' sind bis zu
einem Endanschlag durch die jeweils zugehörige Führungsöffnung 11 bzw. 11' am zweiten
Rahmen 5 hindurch geführt.
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Im Gegensatz zu 2, welche die erfindungsgemäße Rahmenanordnung 1 in
einer normalerweise vorliegenden Ausgangslage darstellt, zeigt 3 die Lage des ersten Rahmens 3 bzw.
der Scheibe 2 unter einer von außen einwirkenden Kraft 6.
Die Kraft 6 kann dabei von einer mit dem Kraftfahrzeug
kollidierenden Person ausgeübt
werden.
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Bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs
mit einem Fußgänger wird
der erste Rahmen 3 samt integrierter Scheibe 2 in
Richtung der einwirkenden Kraft 6 auf den zweiten Rahmen 5 zu
bewegt, welcher seinerseits mit dem fahrzeugfesten Gehäuseteil 20 verbunden
ist. Durch die Ausweichbewegung des ersten Rahmens 3 wird
zusätzlicher
Deformationsweg geschaffen, wodurch sich Verletzungen des Fußgängers vermindern
lassen. Insbesondere kann durch das Ausweichen der Scheibe 2 die
Gefahr des Zersplitterns derselben verringerter werden, wodurch sich
u.U. gefährliche
Schnittverletzungen des Fußgängers vermeiden
lassen.
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Nach dem Crashfall bewirkt die Schenkelfeder 8 ein
Zurückverfahren
des ersten Rahmens 3 und damit der Scheibe 2 in
die Ausgangslage. Zusätzlich zur
Schwenkfeder 8 oder alternativ dazu können weitere Federelemente 7,
welche vorzugsweise als Blattfeder 15 ausgebildet sind,
zwischen dem ersten Rahmen 3 und dem zweiten Rahmen 5 angeordnet sein
(vgl. 4 bis 7).
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Gemäß 4 bis 7 ist
zwischen den beiden zur Schwenkachse 9 parallel und davon
beabstandet gelegenen Rahmenseiten 12 bzw. 12' zumindest ein
Federelement 7 angeordnet, welches als Blattfeder 15 ausgebildet
ist.
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Die gestrichelten Linien kennzeichnen
dabei immer einen teilweise zusammengedrückten Zustand (Crash-Zustand)
der Rahmenanordnung 1, wohingegen durchgezogene Linien
den öffnenden
Zustand bei einem Endanschlag (Normallage) darstellen.
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In 4 sind
zwei S-förmige
Federelemente 7, 7' dargestellt,
welche in sich kreuzender Weise und spiegelbildlich zu einer vertikal
zur Zeichenebene und parallel zur Kraftrichtung 6 befindlichen
Spiegelebene zwischen dem ersten Rahmen 3 und dem zweiten
Rahmen 5 angeordnet sind. Die beiden Federelemente 7, 7' kreuzen sich
in einem Kreuzungspunkt 16 und sind in diesem miteinander
verbunden. Am ersten Rahmen 3 bzw. am zweiten Rahmen 5 sind
die Federelemente 7 bzw. 7' quer zur Kraftrichtung 6 verschieblich
gelagert. Bei einer äußeren Krafteinwirkung
in Richtung 6 werden die Federelemente 7, 7' zu einer 8-förmigen Gestalt
zusammengedrückt.
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Gemäß 5 ist eine im wesentlichen zitronenförmige Anordnung
zweier Federelemente 7, 7' dargestellt, wobei die beiden
Federelemente 7, 7' jeweils
an einem Fixierpunkt 18 bzw. 18' am ersten Rahmen 3 bzw.
am zweiten Rahmen 5 fest angeordnet sind. An Verbindungspunkten 17 bzw. 17' sind die beiden
Federelemente 7, 7' miteinander
verbunden. Bei einer einwirkenden Kraft 6 erfolgt ein Zusammendrücken der
zitronenförmigen
Gestalt der beiden Federelemente 7, 7' sowie eine
damit einhergehende Verlängerung
quer zur Kraftrichtung 6.
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6 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung mit
zwei Federelementen 7 bzw. 7', welche sich in zwei Kreuzungspunkten 16 kreuzen
und in diesen miteinander verbunden sein können. Die Funktionsweise der
beiden Federelemente 7, 7' ist dabei ähnlich der oben beschriebenen.
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Im Gegensatz zu den 4 bis 6 zeigt 7 eine Anordnungen eines
einzelnen Federelementes 7, welches sinuswellenähnlich zwischen
den beiden Rahmen 3, 5 angeordnet ist. Die Federwirkung
tritt hierbei durch Flachdrücken
der Wellenberge bzw. -täler
(Amplituden der Sinuswelle) auf.
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8 und 9 zeigen eine alternative
Ausführungsform
eines als U-Profil 10 ausgebildeten Rahmenabschnitts. Die
U- Profile 10 sind
dabei am jeweiligen Rahmen 3, 5 so angeordnet,
dass eine offene Seite des U-Profils 10 am ersten Rahmen 3 der offenen
Seite des U-Profils 10 am zweiten Rahmen 5 gegenüberliegt.
Dies bietet den Vorteil, dass die Federelemente 7, 7' in einen Hohlraum
des U-Profils 10 integriert werden können.
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Gemäß 9 sind die jeweiligen U-Profile 10 des
ersten Rahmens 3 und des zweiten Rahmens 5 so
ausgestaltet, dass ein Außenmaß des zweiten Rahmens 5 mit
einem Innenmaß des
ersten Rahmens 3 korrespondiert und dass in zusammengeklapptem
Zustand der erste Rahmen 3 den zweiten Rahmen 5 aufnimmt.
Die beiden Rahmen 3, 5 umschließen dabei
den in 8 einseitig offen
dargestellten Hohlraum, welcher von dem U-Profil 10 des ersten
Rahmens 3 an drei Seiten begrenzt wird. In zusammengeklapptem
Zustand wird der zweite Rahmen 5 vollständig vom ersten Rahmen 3 aufgenommen
und bildet mit diesem ein im wesentlichen rechteckiges Profil, wodurch
eine sehr kompakte Bauweise erreicht wird.
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Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen
Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Die Rahmenanordnung 1 weist einen
ersten Rahmen 3 und einen zweiten Rahmen 5 auf,
wobei am ersten Rahmen 3 die Scheibe 2 befestigt
ist.
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Die beiden Rahmen 3, 5 sind
um die Schwenkachse 9 schwenkverstellbar gelagert, wobei der
zweite Rahmen 5 an dem fahrzeugfesten Gehäuseteil 20 der
Beleuchtungseinrichtung 22 befestigt ist.
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An der zur Schwenkachse 9 parallel
und davon beanstandet gelegenen ersten Rahmenseite 12 ist
das sich in Schwenkrichtung erstreckende Führungselement 4 bzw. 4' angeordnet,
dem eine zugehörige
Führungsöffnung 11 bzw. 11', durch welche das
Führungselement 4 bzw. 4' während der Schwenkbewegung
geführt
wird, zugeordnet ist.
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An der quer zur Schwenkachse 9 verlaufenden
zweiten Rahmenseite 13 und dritten Rahmenseite 14 ist
zumindest jeweils ein Schenkel der Schenkelfeder 8 angeordnet,
welche die beiden Rahmen 3, 5 in Richtung eines öffnenden
Endanschlags spannt.
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Bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs
mit einem Fußgänger wird
der erste Rahmen 3 samt integrierter Scheibe 2 in
Richtung der einwirkenden Kraft 6 auf den zweiten Rahmen 5 zu
bewegt, wodurch zusätzlicher
Deformationsweg geschaffen wird und sich Verletzungen des Fußgängers vermindern
lassen. Nach dem Crashfall bewirkt die Schenkelfeder 8 ein Zurückverfahren
des ersten Rahmens 3 in die Ausgangslage.
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Zusätzlich zur Schenkelfeder 8 oder
alternativ dazu können
weitere Federelemente 7, welche vorzugsweise als Blattfeder 15 ausgebildet
sind, zwischen dem ersten Rahmen 3 und dem zweiten Rahmen 5 angeordnet
sein, wovon beispielhaft einige dargestellt sind (vgl. 4 bis 7).
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8 und 9 zeigen eine alternative
Ausführungsform
eines als U-Profil 10 ausgebildeten Rahmenabschnitts. Dabei
sind die jeweiligen U-Profile 10 des ersten Rahmens 3 und
des zweiten Rahmens 5 so ausgestaltet, dass in zusammengeklapptem
Zustand der erste Rahmen 3 den zweiten Rahmen 5 aufnimmt,
wodurch eine sehr kompakte Bauweise erreicht wird.